淺析高性能混凝土的性能及其在路面施工中的應(yīng)用

劉飛

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，國(guó)家隊(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入越來(lái)越大，混凝土作為交通工程施工建設(shè)最主要的基礎(chǔ)材料之—，其性能品質(zhì)成為道路質(zhì)量的關(guān)鍵，以耐久性為特點(diǎn)的高性能混凝土就是在這種高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的前提下應(yīng)用而生的。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；性能；應(yīng)用；施工

高性能混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，高性能混凝土在保持普通混凝土特性不變的情況下，通過(guò)一些科技手段和技術(shù)措施來(lái)提高混凝土的各項(xiàng)性能，使混凝土不但滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度，而且混凝土的耐久性更長(zhǎng)、工作性更好、使用更方便經(jīng)濟(jì)。

一、高性能混凝土的性能

（1）高性能混凝土的施工性能①工作性：高性能混凝土的工作性是混凝土的流動(dòng)性、粘聚性、保水性、保坍性等性能的綜合反映。②可泵性：混凝土的可泵性指混凝土易于流動(dòng)且保坍性良好便于泵送的性能。③緩凝性能：為防止混凝土分層澆筑時(shí)由于混凝土凝結(jié)時(shí)間短而澆筑間隔時(shí)間較長(zhǎng)引起冷縫，適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，這就是混凝土的緩凝性能。④早強(qiáng)性能：混凝土的早強(qiáng)性能是使混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快以滿足施工強(qiáng)度要求的性能。⑤低水化熱：通過(guò)降低混凝土的水泥用量，摻加優(yōu)質(zhì)礦物摻和料來(lái)降低混凝土的水化熱。

（2）高性能混凝土良好的使用性能①外觀質(zhì)量：高性能混凝土可以使構(gòu)筑物表面外觀色質(zhì)均勻一致，無(wú)色斑、色差，混凝土表面平整密實(shí)光亮，無(wú)蜂窩麻面、無(wú)浮漿、無(wú)砂線和水線。②耐久性：耐久性反映混凝土結(jié)構(gòu)物在使用環(huán)境中，長(zhǎng)期抵抗內(nèi)部和外部劣化因素作用，維持其結(jié)構(gòu)功能的性能。③體積穩(wěn)定性：可以減少混凝土因干縮或變形產(chǎn)生的裂縫，提高混凝土的使用性能。④經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)性是高性能混凝土基本性能之一，一方面延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)使用壽命，減少了維修費(fèi)用，降低了施工成本設(shè)計(jì)和施工需要；一方面應(yīng)考慮混凝土組成材料的性價(jià)比，使混凝土更加高效經(jīng)濟(jì)。

二、高性能混凝土在路面施工中的應(yīng)用效果

（1）在公路上的應(yīng)用。在路面施工中采用普通的商品混凝土，即使強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，但是混凝土的彈性模量等參數(shù)會(huì)相應(yīng)提高，不利于混凝土在復(fù)變荷載環(huán)境下使用，采用高性能混凝土就可以滿足這個(gè)要求。高性能混凝土改善提高了施工性能，方便了混凝土的施工澆筑，但施工時(shí)應(yīng)注意混凝土的振搗順序、振搗速度和振搗有效半徑，防止混凝土欠振或過(guò)振，影響混凝土的密實(shí)性和外觀質(zhì)量。還需控制好混凝土澆筑的分層厚度和分層澆筑時(shí)間，以防分層過(guò)厚無(wú)法振搗和分層澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)形成混凝土冷縫。（2）在橋梁上的應(yīng)用。高性能混凝土具有很好的工作性性、易于澆注、不離析、且能長(zhǎng)期保持的結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，韌性高和體積穩(wěn)定性好，在惡劣環(huán)境下耐久性好、使用壽命長(zhǎng)。因此高性能混凝土應(yīng)用在橋梁工程中可以使橋梁跨徑更長(zhǎng)、主梁間距更大、構(gòu)件更薄、耐久、力學(xué)承載力高。目前，高性能混凝土已廣泛的用于各種離岸結(jié)構(gòu)物和橋梁構(gòu)件中，包括主梁、橋墩、墩基等。

三、高性能混凝土路在面施工應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

（1）原材料選擇①水泥：水泥是影響混凝土強(qiáng)度的主要材料，高性能混凝土必須使用低堿和性能相對(duì)穩(wěn)定的水泥，根據(jù)混凝土配制強(qiáng)度選用不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥，盡量降低混凝土的水膠比和水泥用量。②外加劑：應(yīng)根據(jù)需提高混凝土的性能選擇相應(yīng)的外加劑，外加劑的生產(chǎn)廠家需有較大的生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)部門(mén)，廠家應(yīng)有完善的質(zhì)量保證體系，生產(chǎn)的外加劑性能穩(wěn)定。應(yīng)根據(jù)地材水泥與外加劑的適應(yīng)性試驗(yàn)來(lái)選用與水泥相容性良好的外加劑，外加劑的摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。同時(shí)摻加不同功能的外加劑時(shí)，需通過(guò)試驗(yàn)確定是否影響外加劑的性能。③集料：高性能混凝土用粗細(xì)集料必須潔凈、級(jí)配良好且強(qiáng)度滿足混凝土要求，粗細(xì)集料的吸水率較小。細(xì)集料宜用中粗砂，細(xì)集料中不宜含有風(fēng)化砂粒。粗集料的顆粒均勻，針片狀顆粒含量較少；應(yīng)無(wú)風(fēng)化石或其他軟弱顆粒，粗集料的合成級(jí)配應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，應(yīng)使粗集料能相互填充。所用集料應(yīng)進(jìn)行堿集料試驗(yàn)，符合要求的集料方可用于高性能混凝土。④礦物摻合料：在高性能混凝土中加入摻合料是提高混凝土性能的方法之一，常用的礦物摻合料有優(yōu)質(zhì)粉煤灰、粒化高爐礦渣、礦粉和超細(xì)硅粉等。礦物摻合料應(yīng)選用信譽(yù)好質(zhì)量穩(wěn)定可靠的廠家，使用前應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)確定其使用等級(jí)是否滿足要求。摻加礦物摻合料時(shí)必須考慮水泥中摻合料的組分和數(shù)量，然后根據(jù)混凝土的性能和強(qiáng)度及相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定摻量。⑤其他摻合物：用于高性能混凝土的摻和物還有鋼纖維、聚丙烯纖維、橡膠或塑料粒子等，其摻量根據(jù)設(shè)計(jì)要求或通過(guò)試驗(yàn)確定，摻加纖維或粒子后，混凝土的性能會(huì)有所改變，還需調(diào)整外加劑、礦物摻合料等材料用量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定混凝土的整體性能。

（2）優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。高性能混凝土試驗(yàn)室配合比確定以后，還應(yīng)根據(jù)施工條件進(jìn)行混凝土試拌和和澆筑試驗(yàn)構(gòu)件，檢查混凝土是否滿足施工性能，如不能完全滿足施工要求和構(gòu)筑物的使用性能，需要分析原因?qū)υ囼?yàn)室配合比進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化；在正常施工過(guò)程中，還需根據(jù)環(huán)境和施工工藝對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化。

（3）混凝土的拌和及運(yùn)輸。由于高性能混凝土摻加了外加劑和摻合料，因此需適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的攪拌時(shí)間，才能使混凝土充分拌和均勻。混凝土運(yùn)輸宜用混凝土罐車(chē)并不停地?cái)噭?dòng)，混凝土從開(kāi)始拌和到澆筑結(jié)束的時(shí)間不得大于混凝土的初凝時(shí)間；混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中不得隨意加水。在冬季運(yùn)輸混凝土?xí)r必須采用保溫措施以保證混凝土入模溫度。

（4）混凝土構(gòu)件的早期養(yǎng)護(hù)。高性能混凝土澆筑后需及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，混凝土構(gòu)件拆去模板后，對(duì)裸露的混凝土應(yīng)及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面有足夠的水分讓水泥水化，提高混凝土表面強(qiáng)度，減少混凝土表面的干縮裂縫，保證混凝土構(gòu)件的使用性能。

四、結(jié)語(yǔ)

在高性能混凝土應(yīng)用時(shí)，先從原材料的選擇到配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮能夠最大限度地提高混凝土的性能，再?gòu)幕炷涟韬汀⑦\(yùn)輸及施工工藝方面保證混凝土的高性能，最后通過(guò)對(duì)硬化混凝土的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)，使得高性能混凝土的優(yōu)越性能得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉子春；談高性能混凝土在公路橋梁中的應(yīng)用[J]；科技創(chuàng)新與應(yīng)用；2012年07期

（作者單位：鹽城市公路工程有限責(zé)任公司）